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Techniques d’étude d’irm et anatomie normale du rachis cervi

  1. 1. Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire C Jacques A Bogorin MI Vargas V Lens L Gergis G Zöllner JL Dietemann Résumé. – L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet une étude simultanée, d’une part, des structures osseuses, des disques, des ligaments vertébraux et, d’autre part, du contenu du canal rachidien, espace épidural avec sa graisse, ses veines et ses racines nerveuses, moelle épinière avec ses racines et ses vaisseaux. Les techniques d’exploration IRM incluent systématiquement des coupes sagittales en séquences pondérées en T1 et T2, complétées selon les indications cliniques par des coupes axiales et/ou frontales, mais aussi des coupes après injection de gadolinium. Des coupes en séquences pondérées en T2 acquises en 3D (CISS 3D, par exemple) permettent une étude en haute résolution des racines nerveuses et des vaisseaux de la surface médullaire. Les variantes anatomiques radiculaires et quelques images pièges (artefacts de flux ou de volume partiel) doivent être bien connues. © 2002 Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés. Mots-clés : IRM rachis, anatomie moelle épinière, racine nerveuse, disque, espace épidural, graisse épidurale, veines épidurales. Introduction L’imagerie du rachis cervical, thoracique et lombaire se base principalement sur la tomodensitométrie et l’imagerie par résonance magnétique (IRM). L’analyse du compartiment intradural repose presque exclusivement sur l’IRM, avec quelques indications résiduelles pour les techniques myélographiques et myéloscano-graphiques (contre-indications à l’IRM, nécessité de clichés dynamiques et/ou en charge). L’IRM permet une étude morphologique globale dans les différents plans de l’espace des différentes composantes rachidiennes. Malgré les performances de l’IRM, il persiste de nombreuses discordances entre la clinique et les résultats de l’imagerie. L’aspect radioanatomique traditionnel doit également intégrer les modifications physiologiques liées à l’âge [4, 26]. Techniques ANTENNES L’utilisation d’antennes en réseaux phasés (phased array) est la règle. L’exploration globale de la moelle épinière est réalisée avec une antenne qui permet chez l’adulte une étude de la fosse postérieure au cône terminal. Pour l’étude cervicale, des antennes plus courtes possédant des bobines postérieures et antérieures permettent une étude de meilleure qualité. Certaines antennes permettent une étude simultanée de l’espace intracrânien et du rachis cervical, mais la qualité de l’exploration rachidienne est en général moindre. SÉQUENCES On utilise essentiellement des séquences en écho de spin (SE) en pondération T1 et T2. Les images en pondération T1 sont obtenues par des séquences en SE conventionnel (fig 1, 2), alors que les images pondérées en T2 sont basées sur des séquences en SE rapide de type turbo-SE (TSE) ou fast-SE (FSE), plus rapides que les acquisitions conventionnelles et plus performantes du fait d’une diminution des artefacts de flux et de mouvement (fig 1, 3). Les coupes axiales en T2 sont plutôt basées sur des séquences en écho de gradient, en raison d’une moindre sensibilité aux artefacts de flux et d’une meilleure identification des hernies discales molles qui apparaissent hyperintenses, ce qui permet de les distinguer des lésions ostéophytiques qui apparaissent hypo-intenses [45] (fig 4, 5, 6, 7). On utilise également des séquences en inversion-récupération (IR) pour une étude plus sensible de la moelle osseuse, grâce à la réduction du signal de la graisse (STIR) et du cordon médullaire. Les séquences myélographiques peuvent être obtenues par des séquences en TSE (FSE) 2D ou 3D. La technique la plus rapide est basée sur une séquence TSE single shot (HASTE, par exemple), qui permet l’acquisition du demi-plan de Fourier en 1 seconde ; l’acquisition de plusieurs coupes de 20 mm d’épaisseur permet de reproduire les incidences latérale, frontale et obliques de la myélographie conventionnelle (fig 8). Pour une étude plus fine du contenu du sac dural (racines, gaines radiculaires, vaisseaux médullaires), on utilise des séquences haute résolution en T2 3D (CISS, FIESTA, FSE 3D). Ces séquences permettent une analyse en coupes millimétriques ou inframillimétriques en matrice 512. Des reformations multiplanaires (MPR) et des études en maximum intensity projection (MIP) sont possibles (fig 8, 9, 10, 11, 12). L’injection d’un agent paramagnétique (gadolinium) s’avère indispensable pour l’étude des éléments vascularisés et des Céline Jacques : Chef de clinique des Universités, assistant des Hôpitaux. Adriana Bogorin : Médecin attaché. Maria-Isabel Vargas : Médecin attaché. Victor Lens : Médecin attaché. Liliane Gergis : Chef de clinique associé. Georg Zöllner : Maître de conférence des Universités, praticien hospitalier. Service de radiologie 2, hôpitaux universitaires de Strasbourg, hôpital de Hautepierre, avenue Molière, 67098 Strasbourg cedex, France. Encyclopédie Médico-Chirurgicale 30-551-A-10 30-551-A-10 Toute référence à cet article doit porter la mention : Jacques C, Bogorin A, Vargas MI, Lens V, Gergis L, Zöllner G et Dietemann JL. Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire. Encycl Méd Chir (Editions Scientifiques et Médicales Elsevier SAS, Paris, tous droits réservés), Radiodiagnostic - Squelette normal, 30-551-A-10, 2002, 13 p.
  2. 2. 30-551-A-10 Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire Radiodiagnostic *A *B *C processus expansifs ou inflammatoires. Les séquences pondérées T1 SE avec injection peuvent être associées à des techniques de suppression du signal de la graisse pour l’étude de toutes les lésions extradurales susceptibles de présenter un contact avec la graisse intravertébrale (os spongieux) ou paravertébrale. Au niveau du rachis, les techniques de réduction du signal de la graisse sont actuellement basées sur deux techniques principales : – l’application d’une impulsion sélective de saturation du signal des protons de la graisse (fat sat [FS]), principalement utilisée en T1 avec injection de contraste afin de démontrer les lésions vascularisées localisées au contact de la graisse ; – la séquence STIR, qui s’utilise sans injection et qui identifie les zones à haut contenu en eau libre (oedème, tumeur) sous la forme d’un signal hyperintense ; la technique de FS est très sensible aux inhomogénéités du champ B0. L’angio-IRM est peu utilisée au niveau de l’espace intradural, car l’identification des vaisseaux médullaires reste peu précise. L’angio- IRM en contraste de phase après injection de gadolinium avec une 1 Imagerie par résonance magnétique du rachis cervical en coupes sagittales média-nes en séquence pondérée en T1 (A) et T2 (B) et en coupe sagittale paramédiane en sé-quence pondérée en T1 (C). 1. Os spongieux du corps vertébral C3 ; 2. disque interver-tébral ; 3. résidu du disque C1-C2 ; 4. ligament longitudinal antérieur ; 5. arc antérieur de l’atlas ; 6. membrane atlanto-occipitale antérieure ; 7. membrane atlanto-occipitale postérieure ; 8. arc postérieur de l’atlas ; 9. ligament longitudinal postérieur ; 10. condyle occipital ; 11. masse latérale de l’atlas ; 12. massif articulaire ; 13. artère ver-tébrale ; 14. moelle épinière. 2 Imagerie par résonance magnétique du rachis cervical en coupes axiales en sé-quence pondérée en T2 en écho de gradient (MEDIC). 1. Moelle épinière ; 2. substance grise en forme de « H » ; 3. racines postérieures sensitives ; 4. gaine radiculaire ; 5. fo-ramen intervertébral ; 6. apophyse articulaire supérieure ; 7. lame ; 8. disque interver-tébral en signal hyperintense en T2 en écho de gradient ; 9. uncus ; 10. artère verté-brale. 2
  3. 3. Radiodiagnostic Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire 3 Imagerie par résonance magnétique du rachis cervical supérieur en séquence pondérée en T1 après injection de gadolinium et coupes axiales (A, B, C) et sagittales paramédianes (D, E). Les veines épidurales de topographie latérale et antérolatérale sont rehaussées après injection (flèches). *A *B *C *D *E 30-551-A-10 3
  4. 4. 30-551-A-10 Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire *A *B *C vitesse d’encodage basse est la séquence la plus performante. En fait, la visualisation la plus précise des vaisseaux médullaires est obtenue en séquence T2 3D de type CISS (fig 8). Des explorations en position debout avec épreuves dynamiques deviennent possibles depuis la récente commercialisation d’aimants ouverts à champ horizontal avec table basculante. PLANS DE COUPES Une étude classique du rachis nécessite : – des coupes de repérage dans les trois plans de l’espace, afin d’assurer un positionnement correct des coupes (localisation, inclinaison) et de permettre un choix optimal du volume à étudier (réduction du temps d’examen) ; – des coupes sagittales médianes et paramédianes (généralement neuf) en séquence pondérée T1 et T2 d’une épaisseur de 3 à 4mm en matrice 512 avec un champ d’exploration de 300 à 450 mm, pour une étude morphologique globale cervicothoracique ou thoraco-lombo- sacrée (fig 1, 2, 3, 8) ; – des coupes axiales transverses dans le plan du disque en T2 en écho de gradient en région cervicale et thoracique (matrice 512, épaisseur 3 mm) (fig 4) et en T1 SE à l’étage lombosacré (matrice 512, épaisseur 4 mm) (fig 5, 6) ; celles-ci permettent une étude segmentaire du cordon médullaire, des contours postérieurs des disques intervertébraux, des espaces foraminaux et extraforaminaux et des parties molles périvertébrales. Le plan de coupe frontal est principalement utilisé pour l’évaluation détaillée des extensions des lésions expansives, notamment paravertébrales, mais est également utilisé en région lombaire pour l’évaluation de certaines lombosciatiques, notamment d’origine foraminale, et à l’étage thoracolombaire pour une analyse du canal rachidien en cas de scoliose. Les coupes frontales obliques dans l’axe du foramen cervical ont été proposées par certains auteurs [25]. Des épreuves dynamiques peuvent être obtenues en flexion et en extension au rachis cervical ; une amplitude de mouvement limitée par la technologie de l’antenne, des artefacts et une moindre Radiodiagnostic 4 Myélo-imagerie par résonance magnétique cervicale en séquence CISS 3D en coupes frontales (A, B) et en maximum intensity projection (MIP) frontale (C). 1. Renflement cervical ; 2. amygdale cérébelleuse ; 3. filets radiculaires ; 4. gaine radiculaire ; 5. ligament dentelé ; 6. racine spinale du nerf spinal. résolution rendent les résultats peu convaincants actuellement dans les situations pathologiques [7]. Cependant, certaines explorations doivent d’emblée bénéficier d’une telle étude dynamique comme, par exemple, la recherche d’une compression médullaire par une luxation C1-C2 dans le cadre d’une polyarthrite rhumatoïde. L’utilisation d’une IRM ouverte à champ transversal rend les explorations dynamiques plus faciles. Sur les coupes axiales transverses pondérées en T2, notamment en écho de gradient, il est possible de distinguer la substance blanche et la substance grise du cordon médullaire : la moelle grise en forme de « H » au centre est en signal plus intense par rapport à la moelle blanche périphérique. Sur ces mêmes coupes, l’identification des racines antérieures et postérieures est possible [48] (fig 4). Étude anatomique VERTÈBRES La structure osseuse du corps vertébral est bien analysée en IRM, alors que l’étude de l’arc postérieur est plus délicate. La corticale osseuse constituée d’os compact apparaît comme un fin liseré en signal hypo-intense franc sur toutes les séquences. Le signal de l’os spongieux dépend de la répartition entre les cellules hématopoïétiques (moelle rouge) et les adipocytes (moelle jaune). Généralement, la moelle rouge se situe plutôt en périphérie du corps vertébral, avec une répartition le plus souvent symétrique. En séquence pondérée T1, le corps vertébral possède un signal élevé, inférieur à celui de la graisse et variable en fonction du remplacement graisseux intrasomatique. En séquence pondérée T2 (SE rapide), le signal est plus intermédiaire, hypo-intense par rapport à la graisse, iso-intense par rapport au disque vertébral (fig 1, 2, 3). Avec le vieillissement, la proportion de moelle graisseuse augmente, ce qui entraîne une augmentation progressive du signal en T1 mais aussi en T2 en SE rapide. Ces modifications déterminent parfois des hétérogénéités de signal au sein du corps vertébral avec des foyers hyperintenses de moelle jaune et/ou des foyers hypo-intenses de moelle rouge. 4
  5. 5. et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire 5 Imagerie par résonance magnétique du ra-chis lombaire en coupes sagittales pondérées en T1 médiane (A), paramédiane (B) et foraminale (C). 1. Os spongieux ; 2. veine basivertébrale ; 3. effacement du signal hypo-intense du plateau vertébral supérieur par le phénomène du dépla-cement chimique ; 4. ligament longitudinal an-térieur ; 5. disque intervertébral ; 6. cul-de-sac dural ; 7. cône médullaire ; 8. queue-de-cheval ; 9. récessus latéral ; 10. foramen intervertébral ; 11. nerf spinal ; 12. pédicule ; 13. apophyse ar-ticulaire supérieure ; 14. apophyse articulaire inférieure ; 15. isthme articulaire ; 16. graisse épidurale postérieure. Radiodiagnostic Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique *A *B *C 6 Imagerie par résonance magnétique du rachis lombaire en coupes sagittales médiane (A) et paramédiane (B) en séquence pondérée en T2. 1. Disque intervertébral avec une bande hypo-intense horizontale centrale liée à la présence de la plaque fibrocartilagineuse ; 2. cône médullaire ; 3. racines de la queue-de-cheval ; 4. graisse épidurale postérieure ; 5. limite du sac dural. *A *B 30-551-A-10 5
  6. 6. 30-551-A-10 Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire Radiodiagnostic *A *B *C *D *E *F La veine corporéale, de trajet horizontal, située à la partie moyenne du corps vertébral, est responsable, à son émergence, d’un defect au niveau de la corticale du mur postérieur. Elle est en signal hypo-intense en T1 par rapport au signal graisseux du corps vertébral et en signal plus élevé en T2. L’injection de gadolinium détermine un rehaussement linéaire horizontal centrocorporéal médian ; les coupes horizontales retrouvent la classique forme en « y » du système veineux centrocorporéal (fig 12, 13). 7 Imagerie par résonance magnétique du rachis lombaire en coupes axiales en séquence pondérée en T1 aux niveaux L4-L5 (A, B, C) et L5-S1 (D, E, F). 1. Sac dural ; 2. racines de la queue-de-cheval ; 3. racine L4 dans son trajet foraminal ; 4. gaine radi-culaire L5 ; 5. apophyse articulaire supérieure ; 6. apophyse articulaire inférieure ; 7. lame ; 8. apophyse épineuse ; 9. ligament jaune ; 10. graisse épidurale antérieure ; 11; graisse épidurale postérieure ; 12. veines épidurales antérolatérales ; 13; ganglion spinal L5 ; 14; gaine radiculaire S1 contenant la racine antérieure motrice, moins vo-lumineuse que la racine postérieure sensitive ; 15; ligament de Hoffmann ; 16. muscle psoas. 8 Imagerie par résonance magnétique du rachis lombaire moyen en coupes axiales en séquence pondérée en T1. 1. Racines de la queue-de-cheval ; 2. racine antérieure (motrice) ; 3. racine postérieure (sensi-tive) ; 4. graisse épidurale postérieure. 6
  7. 7. Radiodiagnostic Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire 30-551-A-10 *A *B *C L’odontoïde présente un signal parfois hétérogène, principalement hypo-intense à son sommet, dû aux résidus des noyaux d’ossification. Une hyperintensité linéaire horizontale est notée en C2 et représente le résidu du disque C1-C2 [27] (fig 1). L’îlot ostéocondensant bénin formé d’os compact est une variante classique, qui apparaît en signal fortement hypo-intense en T1 comme en T2. Les massifs articulaires peuvent être étudiés sur les coupes sagittales, mais l’appréciation des facettes articulaires et de l’interligne articulaire est meilleure sur les coupes axiales transverses (fig 1, 2, 5, 6). Les facettes articulaires sont recouvertes de cartilage hyalin, qui peut être observé en IRM sous l’aspect d’une fine bande en hypersignal en séquence pondérée T2, de signal intermédiaire entre la graisse et l’os spongieux. Avec l’âge, le cartilage hyalin s’amincit puis disparaît. En IRM, on peut observer alors des irrégularités osseuses sur les facettes 9 Imagerie par résonance magnétique du rachis lombaire en coupes axiales en T2 à partie distale du cône médullaire. 1. Cône médullaire ; 2. racines antérieures de la queue-de-cheval ; 3. racines postérieures de la queue-de-cheval ; 4. filum terminale. articulaires, notamment des zones de sclérose et de condensation (signal hypo-intense franc en T1 et en T2). FORAMEN Le disque intervertébral et les corps vertébraux adjacents en avant, les pédicules en haut et en bas, et le massif articulaire en arrière, délimitent le foramen qui contient la gaine radiculaire entourée par des veines et de la graisse. La dure-mère de la gaine radiculaire se confond avec la gaine du nerf au-delà du foramen. La gaine contient la racine antérieure motrice et la racine postérieure sensitive qui apparaît plus large. Le ganglion spinal de la racine sensitive se situe à la limite externe du foramen (fig 2). L’axe du foramen varie selon les étages : obliquité antérolatérale à l’étage cervical et transversale aux étages thoracique et lombaire. La 10 Coupes frontales en séquence CISS 3D (A) et coupes frontale (B) et axiale (C) en séquence pondérée en T1 avec saturation de la graisse après injection de gadolinium. Les ganglions spinaux se rehaussent. 1. Ganglion spinal L4 ; 2. ganglion spinal L5 ; 3. racine L5. 7
  8. 8. 30-551-A-10 Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire 11 Racines sacrées en coupes frontales en séquence CISS 3D (A, B) et en coupe axiale en séquence pon-dérée en T1 avec injection de gadolinium avec satu-ration du signal de la graisse (C). 1. Racine S1 dans le foramen sacré antérieur ; 2. ganglion spinal S1 ; 3. racines sacrées inférieures au sein du canal sacré ; 4. foramen sacré antérieur. *B *C *A 12 Veines vertébrales et épidu-rales lombaires en coupes sagit-tale (A) et axiales (B, C, D, E) en séquence pondérée en T1 avec injection de gadolinium avec sa-turation du signal de la graisse. 1. Veines basivertébrales ; 2. plexus veineux vertébraux in-ternes antérieurs ; 3. ganglion spinal. *B *C *E *A *D Radiodiagnostic 8
  9. 9. *C Radiodiagnostic Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire *A *D *E gaine radiculaire est quasiment horizontale en région cervicale, et elle devient progressivement oblique vers le bas et le dehors pour se rapprocher de la verticale en S1. Selon l’étage, la racine nerveuse chemine à un niveau différent au sein du foramen : dans sa partie inférieure à l’étage cervical, dans sa partie moyenne à l’étage thoracique et dans sa partie supérieure à l’étage lombaire. L’étude du foramen et de son contenu se fait sur les coupes axiales en région cervicale principalement sur les coupes en T2 ; le contenu de la gaine (liquide céphalorachidien [LCR] et racines nerveuses) peut se faire sur des reconstructions frontales et/ou obliques obtenues à partir d’une séquence CISS 3D dans l’axe du foramen (fig 10). Aux étages lombaire et thoracique, les foramens s’analysent surtout en coupes sagittales mais aussi axiales et frontales. La gaine radiculaire contient dans sa portion initiale du LCR et elle apparaît avec un signal proche de celui du LCR en T1 comme en T2 ; les racines ont un signal intermédiaire en T1 et hypo-intense en T2. Le ganglion spinal sur la racine postérieure est bien individualisé sur les coupes après injection de gadolinium, du fait d’une prise de contraste intense, qui apparaît surtout en T1 FS (fig 10, 11). Cette prise de contraste ne doit pas être confondue avec un neurinome. Autour de la gaine radiculaire, les veines foraminales présentent également une prise de contraste intense. En région lombaire et thoracique, les veines foraminales sont peu développées, alors que, à l’étage cervical, elles représentent avec la gaine radiculaire l’élément principal [44]. À l’étage lombaire, le foramen est la continuation inférolatérale du récessus latéral. Le récessus latéral est délimité en dehors par le pédicule, en arrière par l’isthme interarticulaire, en avant par le corps vertébral et en dedans par le fourreau dural. Ce récessus contient la portion initiale de la gaine radiculaire qui est entourée par la graisse épidurale. Le plexus veineux antérolatéral se situe en dedans de la gaine radiculaire [20]. 30-551-A-10 13 Imagerie par résonance magnéti-que antérieures apparaissent en signal hypo-intense au sein de la graisse en signal hyperintense (flèches). DISQUE du rachis lombaire en coupes sa-gittale (A) et axiales (B, C, D, E) pon-dérées en T1. Les veines épidurales Trois éléments structurent le disque : au centre le nucléus, autour de ce dernier l’annulus et les fibres cartilagineuses ou de Sharpey en périphérie, insérées au sein du listel marginal. Les protéoglycans, localisés préférentiellement au nucléus, et les fibres de collagène, plutôt localisées dans l’annulus, sont les deux principaux constituants du disque. Le nucléus est fortement hydraté. Une plaque de tissu fibreux occupe la zone centrale du disque normal. L’IRM étudie l’hydratation du disque, ainsi que ses modifications morphologiques (pincement, modification du contour postérieur). En séquence pondérée en T1, l’annulus et le nucléus ont un signal homogène intermédiaire, en léger hyposignal ou en isosignal par rapport au corps vertébral, qui s’oppose au signal hypo-intense des fibres de Sharpey localisées à la périphérie (fig 1, 2). En séquence pondérée en T2, le nucléus et la partie centrale de l’annulus sont en signal hyperintense, les fibres de Sharpey de la périphérie apparaissent en signal hypo-intense (fig 1, 3). La plaque fibreuse qui occupe la région centrale du nucléus se traduit par une ligne horizontale hypo-intense sur les coupes pondérées en T2 (fig 3). En T2 en écho de gradient, le disque apparaît en signal fortement hyperintense et la séparation du nucléus de l’annulus est difficile [48] (fig 4). La dégénérescence discale se traduit par un affaissement, une déshydratation et une diminution de l’intensité du signal en pondération T2, avec parfois un signal hypo-intense franc, révélant la présence de calcifications ou une dégénérescence gazeuse intradiscale. SYSTÈME LIGAMENTAIRE Les vertèbres sont reliées entre elles par un important système ligamentaire visible en IRM sur les différentes séquences (fig 1, 2, 3). ¦ Ligament longitudinal antérieur Il est étendu du clivus au sacrum entre les différents corps vertébraux. Il adhère aux faces antérieure et latérales du corps 9
  10. 10. 30-551-A-10 Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire *A *B *C vertébral et du disque. Le ligament longitudinal postérieur se présente sous la forme d’une fine bande rattachée à la face postérieure du disque, séparée du corps vertébral par les plexus veineux rétrocorporéaux, mais indissociable du sac dural à l’étage cervical et thoracique. ¦ Ligament longitudinal postérieur Il est indissociable de la périphérie de l’annulus et de la dure-mère du fourreau dural à l’étage discal. En arrière de la partie centrale du corps vertébral, ce ligament passe en pont en arrière du plexus veineux rétrocorporéal. Des tractus fibreux sagittaux médians et paramédians unissent la face antérieure du fourreau dural à la face postérieure du ligament longitudinal postérieur (ligaments de Hoffmann) [23, 33]. Les ligaments apparaissent en signal hypo-intense, signal indissociable de l’absence de signal de la corticale osseuse et des fibres cartilagineuses du disque et de la dure-mère du fourreau dural, et ceci quelle que soit la séquence. Sur les coupes axiales, les ligaments de Hoffmann apparaissent sous la forme d’une ligne hypo-intense au sein de la graisse épidurale et ne sont identifiables qu’à l’étage L5 et L5-S1 [23, 24, 46] (fig 5). Des tractus ligamentaires foraminaux, tendus du disque au pédicule, au ligament jaune, à l’apophyse transverse ou l’apophyse articulaire supérieure, sont parfois identifiables [34]. ¦ Ligament jaune Plus épais, dérivant de cellules mésenchymateuses, il est composé de 80 % de fibres élastiques (contrairement aux autres ligaments composés de fibres collagènes). Disposées en deux couches, ces fibres sont vascularisées et innervées. Le ligament jaune recouvre la face durale des massifs articulaires et relie les lames entre elles [35]. Sur les coupes axiales, il apparaît comme une bande de signal intermédiaire en pondération T1 et T2 à la partie postérieure et latérale du canal rachidien. Son signal est intermédiaire entre la graisse épidurale et la corticale des massifs articulaires. Sur les coupes sagittales latérales, il apparaît tendu entre les lames [43] (fig 5, Radiodiagnostic 14 Imagerie par résonance magnétique (IRM) de la moelle thoracique inférieure en coupes sagitta-les en séquence pondérée en T2 (A), en myélo- IRM frontale (B) et frontale en CISS 3D (C). 1. Cône médullaire ; 2. dure-mère postérieure du sac dural ; 3. veines normales de la face postérieure du cône médullaire. 6). Les ligaments jaunes présentent souvent des ossifications dans la région thoracique inférieure, qui apparaissent fortement hypo-intenses en T1 et T2 [1, 30]. ¦ Ligaments de la charnière cervicocrânienne Ils sont représentés par le ligament transverse de l’atlas, le ligament apical de la dent de l’axis, les ligaments alaires et en arrière la membrane atlanto-occipitale postérieure. Ces ligaments apparaissent en signal hypo-intense sur les différentes séquences. Ils ne sont identifiables que sur des coupes fines, et encore de manière inconstante [28, 33, 36] (fig 1). ESPACE ÉPIDURAL Situé entre les structures ostéoligamentaires rachidiennes et le sac dural, il contient essentiellement de la graisse, des éléments nerveux, des vaisseaux et certains des ligaments, notamment les ligaments de Hoffmann. Selon l’étage vertébral, le contenu de cet espace est variable : riche en veines épidurales antérolatérales en C1 et C2 et, à un moindre degré, en région cervicale moyenne et inférieure [16] ; riche en graisse en zone épidurale postérieure à l’étage thoracique moyen [22] ; riche en veines et en graisse à l’étage lombaire inférieur et antérieur ; riche en graisse à l’étage lombaire inférieur et postérieur. Au-delà du fond du cul-de-sac dural, le canal sacré est principalement occupé par de la graisse. La graisse épidurale lombaire est essentiellement présente dans la partie antérieure et antérolatérale du canal rachidien, mais elle est également abondante en arrière du sac dural en L5-S1, L4-L5 et L3-L4 et, en cas d’hypertrophie des massifs articulaires et des ligaments jaunes, elle peut comprimer le fourreau dural [3]. Les veines épidurales sont représentées à chaque étage par la veine rétrocorporéale située en arrière de la partie centrale du corps vertébral. Cette veine draine une grande partie du corps vertébral. Les veines rétrocorporéales sont anastomosées par un double plexus situé dans la partie antérolatérale de l’espace épidural [14, 18, 24]. Elles apparaissent en signal hypo-intense en pondération T1 au sein de la graisse hyperintense. Elles sont nettement rehaussées par le 10
  11. 11. Radiodiagnostic Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire *A *B gadolinium, visibles alors en signal hyperintense en pondération T1 avec des techniques de suppression du signal de la graisse. En pondération T2, la graisse a un signal moins marqué et les vaisseaux se confondent généralement avec elle. Les coupes axiales transverses et sagittales médianes donnent une bonne appréciation des veines rétrocorporéales ; les coupes sagittales latérales permettent de visualiser les veines radiculaires au niveau foraminal (fig 12, 13, 14). La taille des plexus veineux intrarachidiens est variable, avec des dilatations sus- et sous-jacentes à un obstacle localisé ou des dilatations diffuses en cas de diminution de la pression du LCR [8]. ESPACE INTRADURAL ET RACINES Le sac dural contient le cordon médullaire, le LCR et les racines nerveuses. Le cordon médullaire est un cordon homogène avec un renflement physiologique cervical et lombaire ; son extrémité inférieure se situe le plus souvent à hauteur du disque L1-L2 avec des variantes entre Th12 et L3 [39, 47]. Les racines de la queue-de-cheval occupent le canal rachidien lombosacré. L’espace sous-arachnoïdien périmédullaire est large en C1-C2 et au niveau du canal rachidien thoracique. Visible dans son ensemble sur les coupes sagittales médianes pour une étude morphologique globale, la moelle épinière apparaît en pondération T1 en signal intermédiaire, contrastant avec le signal hypo-intense du LCR. En pondération T2, la moelle épinière est en signal hypo-intense, contrastant avec le signal hyperintense du LCR (fig 1, 2, 3, 8, 9). Les vaisseaux médullaires normaux sont d’identification difficile. Les techniques d’angio-IRM et les séquences T2 3D de type CISS démontrent essentiellement des veines médullaires postérieures [5, 12, 29] (fig 8). En T1 avec gadolinium, ces mêmes veines se rehaussent à la face postérieure du cône. Ces prises de contraste ne doivent pas être confondues avec des prises de contraste leptoméningées pathologiques (fig 15). La gaine radiculaire est visualisée sur les coupes axiales en T2 et en séquences T2 3D de type CISS sur les reformations frontales et 30-551-A-10 15 Imagerie par résonance magnétique du cône médullaire en cou-pes sagittales en séquence pondérée en T1 après injection de gadoli-nium. Rehaussement des vaisseaux normaux (essentiellement des veines) de la surface antérieure et postérieure du cône médullaire (flè-ches). Les structures vasculaires sont constamment visualisées après injection de gadolinium et doivent être différenciées de prises de contraste pathologiques comme, par exemple, des métastases lepto-méningées (têtes de flèche en B). frontales obliques. La gaine radiculaire, avec son contenu liquidien, n’est visualisée que sur sa portion proximale et ne dépasse que rarement le milieu du foramen (fig 10, 11). Des kystes radiculaires bilatéraux et habituellement symétriques sont fréquemment notés entre C5 et Th1 et correspondent à des variantes de la normale, sans caractère pathogène. En région lombaire, les racines de la queue-de-cheval sont identifiées à la partie postérieure du fourreau dural. Les coupes axiales en T1 et en T2 notent, comme le myéloscanner, un aspect en « V » ouvert vers l’avant, formé par les racines antérieures et postérieures. À chaque étage, les racines, avant de rejoindre la gaine radiculaire, se dirigent vers la région antérolatérale du sac dural, la racine postérieure sensitive est plus large que la racine antérieure motrice (fig 5, 6). Au cône, les coupes axiales démontrent la classique image de « crabe » des racines ventrales et dorsales disposées autour de l’extrémité inférieure du renflement lombaire et du cône médullaire (fig 7). En coupes sagittales en T2, le LCR qui sépare les racines antérieures et postérieures de la partie haute de la queue-de-cheval ne doit pas être confondu avec un hypersignal pathologique (fig 7, 16). Avant l’âge de 5 ans, une dilatation ovoïde du canal épendymaire du cône terminal (ventriculus terminalis) est visible dans 2 % des cas [9]. Le filum terminale est en position médiane et est visualisé sur les coupes axiales en T1 et T2. Des fibrolipomes du filum terminale (hyperintenses en T1 et hypo-intenses en T2) sont notés dans 4 % des cas et doivent être considérés comme une variante de la normale si aucune autre anomalie dysraphique n’est identifiée [6]. Les gaines radiculaires lombaires sont identifiées en L3, L4 et L5 au niveau des récessus radiculaires et en S1 en arrière du disque L5-S1 et au sein du récessus radiculaire S1. Les coupes axiales en T1 et en T2 permettent de reconnaître les racines antérieures et postérieures au sein de la gaine radiculaire. Des variantes anatomiques sont fréquentes en L5, S1 et S2. Les kystes radiculaires bilatéraux et symétriques sont particulièrement fréquents. Des gaines radiculaires communes aux racines L5 et S1 ou S1 et S2 sont fréquentes, et peuvent poser des problèmes de diagnostic différentiel avec une hernie discale en scanographie ; les contours osseux du récessus 11
  12. 12. 30-551-A-10 Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire 16 Imagerie par résonance magnétique du ca-nal rachidien thoracique en coupe sagittale en séquence pondérée en T2. Artefacts de flux au sein de l’espace sous-arachnoïdien rétromédul-laire radiculaire apparaissent en général élargis du côté de la gaine commune (racines conjointes) [17, 19, 31, 37]. Les séquences myélographiques en forte pondération T2 permettent l’étude du sac dural. Non invasive, ne nécessitant pas l’injection d’un produit de contraste, des projections myélo-IRM latérales, frontales et obliques permettent l’analyse de l’ensemble du sac dural et des gaines radiculaires. Ceci permet l’étude des sténoses, des rétrécissements et des empreintes sur le fourreau dural. La vue myélographique montre le niveau d’une compression médullaire et est très utile pour la détection de sténoses multiples [11]. Cependant, l’image obtenue n’est pas comparable à celle de la myélographie traditionnelle, qui reste nettement plus performante pour l’étude du retentissement des hernies discales et des sténoses canalaires sur les gaines et les racines nerveuses. En effet, les techniques myélo-IRM basées sur les séquences les plus rapides n’offrent pas une excellente résolution spatiale, et surestiment habituellement les compressions du sac dural. Par ailleurs, les projections myélo-IRM sont évidemment obtenues à partir d’acquisitions réalisées en décubitus, ce qui a pour conséquence de réduire un certain nombre de compressions lombaires. Ces techniques myélo-IRM restent purement statiques [21]. ÉLÉMENTS PARAVERTÉBRAUX Ceux-ci peuvent également être visualisés dans les différentes séquences et plans de coupes, notamment l’espace rétropéritonéal, les muscles paravertébraux et spinaux, la graisse sous-cutanée et les structures vasculaires adjacentes (fig 5, 6). Le nerf rachidien lombaire, après son passage foraminal, traverse la graisse extraforaminale et rejoint le compartiment du muscle psoas pour former avec les racines adjacentes le plexus lombaire. Les nerfs rachidiens sacrés forment le plexus sacré, en avant du muscle piriforme, au niveau de la grande échancrure sciatique [13]. Les nerfs rachidiens cervicaux moyens et inférieurs forment le plexus cervicobrachial au sein et au-delà du défilé scalénique. À l’étage cervical, l’artère vertébrale chemine en latérocorporéal postérieur au sein du canal transversaire entre C6 et C2 (fig 1, 4). L’artère vertébrale gauche est habituellement dominante (80 % des cas), avec un trou transversaire plus large. Un trajet extratransversaire en avant de l’apophyse transverse est soupçonné en cas d’hypoplasie du trou transversaire. Des boucles constitutionnelles de l’artère vertébrale peuvent éroder la face postérolatérale du corps vertébral aux étages C3-C4 et C4-C5. En C1, l’artère vertébrale longe la face externe puis postérieure de la masse latérale de l’atlas et vient croiser la face supérieure de la lame de l’atlas en y creusant une gouttière. Cette dernière est parfois transformée en canal par l’ossification de la face supérieure. En lombaire, des éléments veineux, les veines lombaires ascendantes, cheminent verticalement en avant des apophyses transverses et en dehors des foramens ; elles reçoivent les veines périradiculaires foraminales et anastomosent le système veineux épidural intracanalaire aux veines paravertébrales. ARTEFACTS Divers artefacts peuvent altérer la qualité des explorations IRM rachidiennes. La présence de matériel chirurgical d’ostéosynthèse ne contre-indique pas la réalisation d’une IRM rachidienne, mais en fonction de la nature et de la forme de l’instrumentation, les perturbations sont plus ou moins marquées. Le titane donne moins d’artefacts, et permet en général une analyse correcte des structures proches du matériel mais, dans d’autres circonstances, l’analyse devient totalement impossible [38, 40, 42]. Des microparticules ferromagnétiques peuvent se détacher des instruments chirurgicaux et donner des zones très localisées en signal hypo-intense. Les séquences d’écho de gradient sont les plus sensibles, alors que le T2 en SE rapide apparaît comme la séquence la moins sensible à ce type d’artefact. La présence d’un stimulateur médullaire est une contre-indication relative et le rapport bénéfice-risque doit être clairement discuté avec le médecin demandeur. Les électrodes de stimulation médullaire sont placées sur la face externe et postérieure de la dure-mère. Les courants induits sont responsables, d’une part, d’artefacts qui empêchent l’analyse du signal de la moelle épinière 17 Imagerie par réso-nance magnétique du cône terminal en coupe sagittale médiane en T2. L’hypersignal du liquide céphalorachidien entre les racines antérieures et pos-térieures de la partie haute de la queue-de-cheval (flèche) ne doit pas être confondu avec un hy-persignal pathologique du cône. (flèches). Radiodiagnostic 12
  13. 13. Radiodiagnostic Techniques d’étude d’imagerie par résonance magnétique et anatomie normale du rachis cervical, thoracique et lombaire en regard des électrodes et, d’autre part, de stimulations médullaires qui se traduisent par des contractures musculaires diffuses. Les artefacts de flux sont particulièrement marqués à l’espace sous-arachnoïdien rétromédullaire thoracique. Les coupes axiales en T2 en SE rapide sont probablement les plus sensibles à ce type d’artefacts, qui ne doit pas être confondu avec des dilatations vasculaires thoraciques [40] (fig 17). Des artefacts de mouvement, liés aux pulsations cardiaques et aux mouvements respiratoires, sont parfois notés à l’étage thoracique moyen [40]. 30-551-A-10 L’artefact de Gibbs (artefact de troncature), qui se traduit par une hypo-intensité ou une hyperintensité linéaire centromédullaire respectivement en T1 et en T2, et parallèle à l’axe de la moelle épinière, ne doit pas être confondu avec une fente syringomyélique. Cet artefact apparaît en cas de changement brutal du signal. L’augmentation de la matrice ou l’élimination des hautes fréquences réduisent cet artefact [10, 15, 32]. L’artefact de déplacement chimique peut effacer le signal de l’un des deux plateaux vertébraux, notamment sur les coupes sagittales et frontales pondérées en T1 [2] (fig 2). Références [1] Al-Orainy IA, Kolawole T. Ossification of the ligament flavum. Eur J Radiol 1998 ; 29 : 76-82 [2] BabcokEE,BratemanL,WeinrebJ, Horner SD, Nunnally RL. Edge artifact in MR images: chemical shift effect. J Comput Assist Tomogr 1985 ; 9 : 252-257 [3] BeaujeuxR,DietemannJL, Allal R,Wolfram-GabelR. Graisse épidurale postérieure et canallombaireétroit : tissuderem-plissage ou acteur du conflit ? J Neuroradiol 1995 ; 22 : 63-70 [4] Borenstein DG, O’Mara JW Jr, Boden SD, Lauerman WC, Jacobson A, PlatenbergCet al. 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